Bash脚本启停进程查找PID并获取用户态、系统态运行时间问题

原有代码问题 #

• 直接前台执行./cpu会阻塞脚本执行，后续的信号捕获、循环逻辑完全无法运行，只有手动终止./cpu后才会继续执行
• 信号捕获trap设置时机过晚，且未关联到目标程序的停止逻辑

实现逻辑 #

1. 后台启动目标程序，通过内置变量$!直接获取其PID
2. 提前设置INT信号捕获，收到ctrl+C中断信号时，先给目标后台进程发送INT信号模拟手动停止操作，再进入统计流程
3. 通过wait命令阻塞脚本等待目标进程退出，进程结束后通过ps命令读取所需的时间指标

完整可运行脚本 #

#!/bin/bash

clarg="$1"

if [ "$clarg" == "cpu" ] ; then
    # 编译目标程序，编译失败直接退出
    gcc -o cpu cpu.c || exit 1
    
    # 预先设置信号捕获规则：收到ctrl+C时终止后台运行的cpu进程
    trap 'kill -INT $cpu_pid; echo "进程已停止，正在统计运行数据..."' INT
    
    # 后台启动目标程序，记录PID
    ./cpu &
    cpu_pid=$!
    echo "目标程序已启动，PID：$cpu_pid，按ctrl+C停止并查看统计结果"
    
    # 等待目标进程结束（无论是被信号终止还是自然退出）
    wait $cpu_pid
    
    # 进程停止后输出统计信息
    echo -e "\n=== 进程 $cpu_pid 运行统计结果 ==="
    ps -p $cpu_pid -o utime=,stime=,etime=,time= | awk '{
        print "用户态CPU运行时间：" $1
        print "系统态CPU运行时间：" $2
        print "总运行时长（真实墙上时间）：" $3
        print "累计CPU总占用时间：" $4
    }'
    
    # 若需要更精细的时间数值（单位为内核jiffies），可读取/proc文件系统
    # utime_jiffies=$(awk '{print $14}' /proc/$cpu_pid/stat 2>/dev/null)
    # stime_jiffies=$(awk '{print $15}' /proc/$cpu_pid/stat 2>/dev/null)
fi

补充说明 #

如果需要将时间转换为秒级数值做进一步计算，可读取/proc/$cpu_pid/stat的第14（用户态）、15（系统态）字段，将其值除以getconf CLK_TCK（内核时钟频率，一般为100）即可得到秒级CPU时间。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者101001